JP2006311427A - エッジルータ及びｍｐｌｓパスの故障検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＭＰＬＳパスの故障検出に際して、コアルータのラベル変換不良に基づく故障未検出を防止することを目的とする。
【解決手段】パケット送信部４により、通信用ラベルと同一の外側ラベルを有する故障検出用ラベルを付加した故障検出用パケットを、故障検出用ＭＰＬＳパスに送信するようにしたことで、コアルータ１００においては、故障検出用パケットの外側ラベルと通信用パケットの外側ラベルの変換に同一値を用いることになり、コアルータ１００による外側ラベルの変換に故障が発生した場合には、それが故障検出用パケットの外側ラベルに確実に反映されるので、故障監視部６により、故障検出用パケットに対する宛先エッジルータ１０〜１９からの応答パケットさえ監視していれば、コアルータ１００におけるラベル変換の故障を見落とすことなく検出することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、パケット転送技術における転送パスレベルでの故障検出技術に関し、特に、
ＭＰＬＳネットワークの始端に位置するエッジルータにおけるＭＰＬＳパスの故障検出技術に関する。

近年、インターネットで主流となっている、ルータを用いたバケツリレー式のデータ転送を、より高速・大容量化するパケット転送技術として、ＩＰネットワーク上においてＩＰヘッダを利用する代わりに、ルーティング（経路選択）情報としてラベルと呼ばれる短い固定長の識別標識により任意のパケット若しくはフレームをカプセリングし、ラベルに基づいて、予め決められた経路に設定された論理パス上に転送するマルチプロトコルラベルスイッチング技術（以下、ＭＰＬＳと称する）が知られている（非特許文献１参照）。

ＭＰＬＳ技術によるパケット転送方式を用いた通信において、ラベルスイッチングによりパケットが転送される通信経路であるラベルスイッチングパス（以下、ＭＰＬＳパスと称する）の故障を検出する際には、ＭＰＬＳパスの経路上に存在する回線、装置などの低位レイヤの故障検出をもって、ＭＰＬＳパスの故障を検出するだけでなく、ＭＰＬＳパスのレイヤにて故障を検出し、必要な場合には迂回パスへ切り換えることが望ましい。

次に、ＭＰＬＳネットワークにおけるパケットの転送経路であるＭＰＬＳパスについて説明する。図６は、ＭＰＬＳネットワークを構成する各ルータ間において設定されたＭＰＬＳパスを仮想的に示した図である。同図に示すようにＭＰＬＳネットワークのエッジルータ２１とエッジルータ１０〜１９それぞれに対してＭＰＬＳパス２１０〜２１９が、隣接する各ルータにおいて経路情報を交換し、転送パケットに付加するラベル値を決定することで予め設定される。

このように設定されたＭＰＬＳパス２１０〜２１９において、ラベル情報通知プロトコルであるＬａｂｅｌ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（以下ＬＤＰと称する）を使用し、隣接するルータ同士でパスの状態を確認することで、隣接ルータや回線の故障を検出する方法があるが、故障検出後に行うラベルの削除やパスの再設定などの処理に時間がかかるという問題がある。

一方で、従来、以下に示すようなＭＰＬＳパスの故障検出方法が提案されていた。ここでは、従来のパスの故障検出方法について、エッジルータ２１から宛先エッジルータ１０へコアルータ１００を経由したＭＰＬＳ２１０パスにおいて送信されるパケットの動作と共に説明する。

エッジルータ２１は、通信用パケットに対して、例えば通信用ラベルＢ０を付加してコアルータ１００へ送信する。コアルータ１００は、受信した通信用パケットのラベルＢ０を参照して転送先の経路情報を示すラベルｂ０に張り替えて宛先エッジルータ１０へ転送する。宛先エッジルータ１０は、受信したパケットから通信用ラベルｂ０を削除し、外部のネットワークへ転送する。また、同図では、エッジルータ２１が付加する通信用ラベルは９つ（Ｂ０〜Ｋ０）設定されている。このようにしてエッジルータ２１からコアルータ１００を経由した宛先エッジルータ１０へ仮想的に設定された通信用ＭＰＬＳパス２２において、通信用パケットが送信される。ここで例えば通信用パケットは、外部ネットワークから受信したＡＴＭやフレームリレーなどのレイヤ２パケットである。

また、エッジルータ２１は、故障検出用パケットに対して、故障検出用ラベルＡ０を付加してコアルータ１００へ送信する。コアルータ１００は、受信した故障検出用パケットの故障検出用ラベルＡ０を参照して転送先の経路情報を示すラベルａ０に張り替えて、宛先エッジルータ１０へ転送する。宛先エッジルータ１０は、受信したパケットから故障検出用ラベルａ０を削除し、外部のネットワークへ転送する。このようにしてエッジルータ２１からコアルータ１００を経由した宛先エッジルータ１０へ仮想的に設定された故障検出用ＭＰＬＳパス２３において、故障検出用パケットが送信される。ここでは、故障検出用パケットには、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（以下ＩＣＭＰと称する）に準拠したＩＣＭＰエコーリクエストパケット（：ＰＩＮＧパケット）を使用する。

このとき、エッジルータ２１は、ＭＰＬＳパス２１０の故障検出用ＭＰＬＳパス２３に送信したＩＣＭＰエコーリクエストパケットに対する宛先エッジルータ１０からのＩＣＭＰエコーリプライ応答パケットを受け付ける。

そして、ＩＣＭＰエコーリプライ応答パケットを受信した場合は、コアルータ１００において、ＭＰＬＳパス２１０の故障検出用パス２３と共に通信用パス２２が導通していると判定し、ＩＣＭＰエコーリプライ応答パケットを受信しなかった場合には、ＭＰＬＳパス２１０の故障検出用パス２３又は通信用パス２２において障害が発生したと判断する。このようにして、ＭＰＬＳパス２１０の故障検出処理が行われ、必要な場合にはパスの再設定、若しくは迂回パスへ切り換えるなどの処理が行われる。

ここで宛先エッジルータ１０からエッジルータ２１へのＩＣＭＰエコーリプライ応答パケットの応答経路は、例えばコアルータ１００とは異なる図示しないコアルータを経由したＭＰＬＳパスにより予め確保されているものとする。

また、エッジルータ２１からコアルータ１００を経由したその他の宛先エッジルータ１１〜１９へのＭＰＬＳパス２１１〜２１９に対しても、同様にして通信用ＭＰＬＳパス２２において通信用パケットが送信され、故障検出用ＭＰＬＳパス２３において故障検出用パケットが送信され、パスの故障検出処理が行われる。
池尻 雄一、松嶋 聡、"ＭＰＬＳ 〜基礎、実現するサービス、そして最新動向〜"、［online］、［２００３年８月１３日検索］、インターネット＜URL:http://www.soi.wide.ad.jp/class/20020036/slides/26/>

しかしながら、ＭＰＬＳパス２１０〜２１９において送信される通信用パケットに付加される通信用ラベルと、故障検出用パケットに付加される故障検出用ラベルとは異なる値に設定されている。このため、コアルータ１００における故障検出パケットのラベルと通信用パケットのラベル変換は、異なるラベル値を参照して別々に行われる。図７に示すようにエッジルータ２１から宛先エッジルータ１０へのＭＰＬＳパス２１０において、コアルータ１００が受信した通信用パケット２５及び故障検出用パケット２４に付加されているラベルを変換する際に、コアルータ１００が有する転送ラベル表のメモリ故障などのハードウェアに依存した物理的な故障により通信用パケット２５の通信用ラベルＢ０からｂ０への変換が不能になったとしても、故障検出用パケット２４の故障検出用ラベルＡ０からａ０への変換は正常に行われる。

その結果、たとえ、故障検出用パス２３において送信された故障検出用パケット２４に対する応答パケットを正常に受信したとしても、通信用パス２２において送信された通信用パケット２５に対するコアルータ１００のラベル変換が正常に行われたかどうかを判定することができないという問題があった。

本発明は、上記問題点に鑑み、ＭＰＬＳパスの故障検出に際して、コアルータのラベル変換不良に基づく故障未検出を防止することを目的とする。

第１の本発明に係るエッジルータは、ＭＰＬＳネットワークの始端に位置するエッジルータであって、ＭＰＬＳネットワーク内に位置するコアルータへの経路情報を有する通信用ラベル及びラベルスタックにより通信用ラベルと同一の外側ラベルを有する故障検出用ラベルを記憶しておく記憶手段と、故障検出用パケット及び外部から受信した通信用パケットを記憶しておくメモリと、記憶手段から通信用ラベルを読み出し、メモリから通信用パケットを読み出し、通信用パケットに通信用ラベルを付加すると共に、記憶手段から故障検出用ラベルを読み出し、メモリから故障検出用パケットを読み出し、故障検出用パケットに故障検出用ラベルを付加するラベル付加手段と、通信用パケットを、コアルータを経由したＭＰＬＳネットワークの終端に位置する宛先エッジルータとの間に予め設定された通信用ＭＰＬＳパスに送信すると共に、当該故障検出用パケットを、前記コアルータを経由した宛先エッジルータとの間に予め設定された故障検出用ＭＰＬＳパスに送信するパケット送信手段と、故障検出用パケットに対する宛先エッジルータからの応答パケットを受信する応答パケット受信手段と、応答パケットを受信した場合には、コアルータにおいて故障検出用パケット及び通信用パケットのラベル張り替えが正常に行われたと共に故障検出用ＭＰＬＳパス及び通信用ＭＰＬＳパスが導通していると判定し、応答パケットを受信しなかった場合には、故障検出用ＭＰＬＳパス及び通信用ＭＰＬＳパスにおいて故障が発生したと判定する故障監視手段とを有することを特徴とする。

本発明にあっては、パケット送信手段により、通信用ラベルと同一の外側ラベルを有する故障検出用ラベルを付加した故障検出用パケットを、故障検出用ＭＰＬＳパスに送信するようにしたことで、コアルータにおいては、故障検出用パケットの外側ラベルと通信用パケットの外側ラベルの変換に同一値を用いることになり、コアルータによる外側ラベルの変換に故障が発生した場合には、それが故障検出用パケットの外側ラベルに確実に反映されるので、故障監視手段により、故障検出用パケットに対する宛先エッジルータからの応答パケットさえ監視していれば、コアルータにおけるラベル変換の故障を見落とすことなく検出することができる。

上記エッジルータのラベル付加手段は、外部ネットワークから受信したレイヤ２パケットに通信用ラベルを付加すると共に、レイヤ３パケットに故障検出用ラベルを付加することを特徴とする。

本発明にあっては、ラベル付加手段により、外部ネットワークから受信したレイヤ２パケットに通信用ラベルを付加すると共に、レイヤ３パケットに故障検出用ラベルを付加することで、パケット送信手段により、ＩＣＭＰ エコー パケット（：ＰＩＮＧパケット）を故障検出用パケットとしてＭＰＬＳパスに送信することができる。

第２の本発明に係るＭＰＬＳパスの故障検出方法は、ＭＰＬＳネットワークの始端に位置するエッジルータにおけるＭＰＬＳパスの故障検出方法であって、ＭＰＬＳネットワーク内に位置するコアルータへの経路情報を有する通信用ラベル及びラベルスタックにより通信用ラベルと同一の外側ラベルを有する故障検出用ラベルを記憶手段に記憶しておくステップと、故障検出用パケット及び外部から受信した通信用パケットをメモリに記憶しておくステップと、ラベル付加手段により、記憶手段から通信用ラベルを読み出し、メモリから通信用パケットを読み出し、通信用パケットに通信用ラベルを付加すると共に、記憶手段から故障検出用ラベルを読み出し、メモリから故障検出用パケットを読み出し、故障検出用パケットに故障検出用ラベルを付加するステップと、パケット送信手段により、通信用パケットを、コアルータを経由したＭＰＬＳネットワークの終端に位置する宛先エッジルータとの間に予め設定された通信用ＭＰＬＳパスに送信すると共に、故障検出用パケットを、コアルータを経由した宛先エッジルータとの間に予め設定された故障検出用ＭＰＬＳパスに送信するステップと、応答パケット受信手段により、故障検出用パケットに対する前記宛先エッジルータからの応答パケットを受信するステップと、故障監視手段により、応答パケットを受信した場合には、コアルータにおいて故障検出用パケット及び通信用パケットのラベル張り替えが正常に行われたと共に前記故障検出用ＭＰＬＳパス及び通信用ＭＰＬＳパスが導通していると判定し、応答パケットを受信しなかった場合には、故障検出用ＭＰＬＳパス及び通信用ＭＰＬＳパスにおいて故障が発生したと判定するステップとを有することを特徴とする。

本発明にあっては、通信用ラベルと同一の外側ラベルを有する故障検出用ラベルを付加した故障検出用パケットを、故障検出用ＭＰＬＳパスに送信するようにしたことで、コアルータにおいては、故障検出用パケットの外側ラベルと通信用パケットの外側ラベルの変換に同一値を用いることになり、コアルータによる外側ラベルの変換に故障が発生した場合には、それが故障検出用パケットの外側ラベルに確実に反映されるので、故障検出用パケットに対する宛先エッジルータからの応答パケットさえ監視していれば、コアルータにおけるラベル変換の故障を見落とすことなく検出することができる。

上記ＭＰＬＳパスの故障検出方法において、ラベル付加手段により、外部ネットワークから受信したレイヤ２パケットに通信用ラベルを付加すると共に、レイヤ３パケットに故障検出用ラベルを付加するステップを有することを特徴とする。

本発明にあっては、外部ネットワークから受信したレイヤ２パケットに通信用ラベルを付加すると共に、レイヤ３パケットに故障検出用ラベルを付加することで、ＩＣＭＰエコーリクエストパケット（：ＰＩＮＧパケット）を故障検出用パケットとしてＭＰＬＳパスに送信することができる。

本発明のＭＰＬＳパスの故障検出に際して、コアルータのラベル変換不良に基づく故障未検出を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。

図１は、ＭＰＬＳネットワークにおける本実施の形態に係るエッジルータ１を概略的に示した構成図である。同図に示すように、ＭＰＬＳネットワークは、エッジルータ１、コアルータ１００、エッジルータ１０〜１９により構成される。

エッジルータ１は、ＭＰＬＳネットワークの始端に位置し、ＭＰＬＳネットワークの外部のネットワークから受信したラベルを持たないパケットに対して適切なラベル情報を書き込み、コアルータ１００へ転送する。

コアルータ１００は、ＭＰＬＳネットワークの内部に位置し、受信したパケットに付加された最も外側のラベルを参照し、その転送先に対応する適切なラベル値へラベル情報を張り替え、エッジルータ１０〜１９のうちのいずれかの宛先エッジルータへ転送する。

エッジルータ１０〜１９は、ＭＰＬＳネットワークの終端に位置し、受信したパケットに付加されているラベル情報を削除し、パケットをＭＰＬＳネットワークの外部のネットワークへ転送する。

次に本発明のエッジルータ１の構成について図１を参照しながら説明する。同図に示すように、エッジルータ１は、記憶部２と、ラベル付加部３と、パケット送信部４と、パケット受信部５と、故障監視部６と、タイミング情報生成部７と備える。

記憶部２は、ＭＰＬＳネットワーク内に位置するコアルータ１００への経路情報を有する通信用ラベルと故障検出用ラベルを記憶する。ここで通信用ラベルと故障検出用ラベルはラベルスタックにより外側ラベルと内側ラベルを有し、通信用ラベルと故障検出用ラベルの外側ラベルは同一値に設定されており、内側ラベルは異なる値に設定される。さらに、故障検出用パケット及びＭＰＬＳネットワークの外部から受信した通信用パケットを記憶する。

ラベル付加部３は、記憶部２から通信用ラベル、通信用パケットを読み出し、通信用パケットに通信用ラベルを付加する。ここでは、例えば、外部ネットワークから受信したＡＴＭやフレームリレーなどのレイヤ２パケットが有する既存のレイヤ２ヘッダのフィールドに通信用ラベルを書き込む。また、記憶部２から故障検出用ラベル、故障検出用パケットを読み出し、故障検出用パケットに故障検出用ラベルを付加する。ここでは、例えば、レイヤ３パケットであるＩＣＭＰエコーリクエストパケットにおいて、レイヤ２ヘッダとレイヤ３ヘッダの間にＭＰＬＳ専用に設定されたシムヘッダと呼ばれる固定長フィールド内のラベルフィールドに故障検出用ラベルを書き込む。

パケット送信部４は、通信用パケットを、コアルータ１００を経由したエッジルータ１０〜１９のいずれかの宛先エッジルータとの間に予め設定された通信用ＭＰＬＳパスに対して送信する。ここでは例えば、レイヤ２パケットに通信用ラベルが付加された通信用パケットを、コアルータ１００を経由したエッジルータ１０との間の通信用ＭＰＬＳパスに対して送信する。

また、故障検出用パケットを、コアルータ１００を経由したエッジルータ１０〜１９のいずれかの宛先エッジルータとの間に予め設定された故障検出用ＭＰＬＳパスに対して送信する。ここでは例えば、レイヤ３パケットであるＩＣＭＰエコーリクエストパケットを故障検出用パケットとして、コアルータ１００を経由したエッジルータ１０との間の故障検出用ＭＰＬＳパスに対して送信する。

パケット受信部５は、エッジルータ１に対して送信されたパケットを受信する。ここでは故障検出用パケットに対するエッジルータ１０〜１９のいずれかの宛先エッジルータからの応答パケットを受信する。ここで宛先エッジルータからエッジルータ１へのＩＣＭＰエコーリプライ応答パケットの応答経路は、例えばコアルータ１００とは異なる図示しないコアルータを経由したＭＰＬＳパスにより予め確保されているものとする。

故障監視部６は、ＩＣＭＰエコーリプライ応答パケットを受信した場合には、コアルータ１００において故障検出用パケット及び通信用パケットのラベル張り替えが正常に行われたと共にエッジルータ１から宛先エッジルータへの故障検出用ＭＰＬＳパス及び通信用ＭＰＬＳパスが導通していると判定し、ＩＣＭＰエコーリプライ応答パケットを受信しなかった場合には、故障検出用ＭＰＬＳパス及び通信用ＭＰＬＳパスにおいて故障が発生したと判定する。

タイミング情報生成部７は、一定のタイミング情報を生成しパケット送信部４に通知する。

次に各エッジルータ間で仮想的に設定されるＭＰＬＳパスについて説明する。図２は、ＭＰＬＳネットワークのエッジルータ１とエッジルータ１０〜１９それぞれに対して仮想的に設定されたＭＰＬＳパス１１０〜１１９を示した図である。同図のＭＰＬＳパス１１０〜１１９は、隣接する各ルータにおいて経路情報を交換し、転送パケットに付加するラベル値を決定することで予め設定されている。ここではラベルスタッキングにより階層化されている。

次に、エッジルータ１から宛先エッジルータ１０へコアルータ１００を経由したＭＰＬＳパス１１０において送信されるパケットについて図３も参照しながら説明する。

図３は、エッジルータ１の記憶部２に格納されたＭＰＬＳ毎の送信パケットに付加するラベルを示したテーブルである。エッジルータ１は、図３のテーブルを参照し故障検出用パケットに対して、ラベルスタックにより予め決定された外側ラベルＡ０と内側ラベルａを付加してコアルータ１００へ送信する。コアルータ１００は、受信した故障検出用パケットの外側ラベルＡ０のみを参照して転送先の経路情報を示す外側ラベルＢ０に張り替えて宛先エッジルータ１０へ転送する。宛先エッジルータ１０は、受信したパケットから故障検出用ラベルを削除し、外部のネットワークへ転送する。このようにしてエッジルータ１からコアルータ１００を経由したエッジルータ１０へ仮想的に設定された故障検出用ＭＰＬＳパス９において、故障検出用パケットが送信される。

また、エッジルータ１は、図３のテーブルを参照し通信用パケットに対して、ラベルスタックにより予め決定された故障検出用パケットと同一な外側ラベルＡ０と例えば内側ラベルｂを付加してコアルータ１００へ送信する。コアルータ１００は、受信した通信用パケットの外側ラベルＡ０のみを参照して転送先の経路情報を示すラベルＢ０に張り替えて宛先エッジルータ１０へ転送する。宛先エッジルータ１０は、受信したパケットから通信用ラベルを削除し、外部のネットワークへ転送する。ここでは、エッジルータ１が付加する通信用ラベルの内側ラベルは９つ（ｂ〜ｋ）設定される。このようにしてエッジルータ１からコアルータ１００を経由した宛先エッジルータ１０へ仮想的に設定された通信用ＭＰＬＳパス８において、通信用パケットが送信される。

ここでエッジルータ１からコアルータ１００を経由したその他のエッジルータ１１〜１９へのＭＰＬＳパス１１１〜１１９に対しても、同様に設定された通信用ＭＰＬＳパス８において通信用パケットが送信され、故障検出用ＭＰＬＳパス９において故障検出用パケットが送信される。

このように、エッジルータ１と各ルータを結ぶ仮想的なＭＰＬＳパス１１０〜１１９をラベルスタッキングにより階層化したことで、ＭＰＬＳパス１１０〜１１９において送信される通信用パケットに付加される通信用ラベルと、故障検出用ラベルに付加される故障検出用ラベルは同一値が使用される。

図４は、エッジルータ１からエッジルータ１０へのＭＰＬＳパス１１０において、コアルータ１００によるパケット内のラベル変換処理の様子を示す。同図に示すように、コアルータ１００は、エッジルータ１から受信した故障検出用パケット３０及び通信用パケット３１に付加されている同一な外側ラベルＡ０を認識し、それをもとにして、経路情報を示す外側ラベルＢ０に張り替え、適切な宛先であるエッジルータ１０へパケットを転送する。

このように、コアルータ１００においては、故障検出用パケット３０の外側ラベルと通信用パケット３１の外側ラベルの変換に同一値を用いることになり、仮に外側ラベルの変換に故障が発生した場合には、それが故障検出用パケット３０の外側ラベルに確実に反映されるので、エッジルータ１においては、故障検出用パケット３０に対する宛先エッジルータ１０からの応答パケットさえ監視していれば、コアルータ１００におけるラベル張替えの故障を見落とすことなく検出することが可能となる。すなわち、ＭＰＬＳパス１１０の故障検出処理において、コアルータ１００によるラベル交換不良に基づく故障未検出を防止することができる。

次に、本実施の形態に係るエッジルータ１によるＭＰＬＳパス１１０の故障検出処理を図５のフローチャートを用いて具体的に説明する。

ステップ１：ＭＰＬＳネットワーク内に位置するコアルータ１００への経路情報を有する通信用ラベルと故障検出用ラベルを記憶部２に記憶する。ここで通信用ラベルと故障検出用ラベルはラベルスタックにより外側ラベルと内側ラベルを有し、通信用ラベルと故障検出用ラベルの外側ラベルは同一値で設定し、内側ラベルは異なる値に設定する（図３のラベルテーブル参照）。

このとき、エッジルータ１と宛先エッジルータ１０との間には、コアルータ１００を経由した通信用ＭＰＬＳパスと、故障検出用ＭＰＬＳパスとがラベルスタックにより設定される。

ステップ２：ＭＰＬＳネットワークの外部から通信用パケットを受信すると、受信した通信用パケットを記憶部２に記憶する。ここで例えば通信用パケットは、外部ネットワークから受信したＡＴＭやフレームリレーなどのレイヤ２パケットである。このとき、故障検出用パケットも同様に記憶部２に記憶しておく。ここで例えば故障検出用パケットには、ＩＣＭＰエコーリクエストパケットを使用する。

ステップ３：ラベル付加部３により、記憶部２から通信用ラベルを読み出し、さらに記憶部２から受信した通信用パケットを読み出し、読み出した通信用パケットに通信用ラベルを付加する。ここで例えば、宛先エッジルータ１０へコアルータ１００を経由して通信用パケットが送信されるように、図３のラベルテーブルから通信用ラベルである外側ラベルＡ０、内側ラベルｂを読み出し、ＡＴＭやフレームリレーなどのレイヤ２パケットが有する既存のレイヤ２ヘッダのフィールドに通信用ラベルＡ０とｂを書き込む（ステップ３−１）。

このとき、記憶部２から故障検出用ラベルを読み出し、記憶部２から故障検出用パケットを読み出し、読み出した故障検出用パケットにも同様に故障検出用ラベルを付加する。ここで例えば、宛先エッジルータ１０へコアルータ１００を経由して故障検出用パケットが送信されるように、図３のラベルテーブルから故障検出用ラベルである外側ラベルＡ０、内側ラベルａを読み出し、レイヤ３パケットであるＩＣＭＰエコーリクエストパケットにおいて、レイヤ２ヘッダとレイヤ３ヘッダの間にＭＰＬＳ専用に設定されたシムヘッダと呼ばれる固定長フィールド内のラベルフィールドに故障検出用ラベルＡ０とａを書き込む（ステップ３−２）。

ステップ４：パケット送信部４により、通信用ラベルが付加されたレイヤ２パケットである通信用パケットを、コアルータ１００を経由して宛先エッジルータ１０との間の通信用ＭＰＬＳパスに対して送信する。ここでは例えば、レイヤ２パケットに通信用ラベルが付加された通信用パケットを、コアルータ１００を経由して宛先エッジルータ１０との間の通信用ＭＰＬＳパスに対して送信する（ステップ４−１）。

このとき、通信用ラベルと外側ラベルが同一な故障検出用ラベルが付加されたＩＣＭＰ エコーリクエストパケットである故障検出用パケットを、コアルータ１００を経由して宛先エッジルータ１０との間の故障検出用ＭＰＬＳパスに対して送信する（ステップ４−２）。

ステップ５：パケット受信部５は、故障検出用のＩＣＭＰエコーリクエストパケットに対する宛先エッジルータ１０からの応答パケットを受信する。ここで宛先エッジルータ１０からエッジルータ１へのＩＣＭＰエコーリプライ応答パケットの応答経路は、例えばコアルータ１００とは異なる図示しないコアルータを経由したＭＰＬＳパスにより予め確保されているものとする。

ステップ６：故障監視部６により、ＩＣＭＰエコーリプライ応答パケットを受信した場合には、コアルータ１００において故障検出用パケット及び通信用パケットのラベル張り替えが正常に行われたと共にエッジルータ１から宛先エッジルータ１０への故障検出用ＭＰＬＳパス及び通信用ＭＰＬＳパスが導通していると判定し、ＩＣＭＰエコーリプライ応答パケットを受信しなかった場合には、故障検出用ＭＰＬＳパス及び通信用ＭＰＬＳパスにおいて故障が発生したと判定する。このとき例えば、図３のテーブルに示す各ＭＰＬＳパスに対応したＭＰＬＳパスの状態を更新する。

ステップ７：タイミング情報生成部７により、一定のタイミング情報を生成しパケット送信部４に通知し、ステップ４−２に戻る。

他の宛先エッジルータ１１〜１９へのＭＰＬＳパスの故障検出方法についても同様なフローで故障検出処理が行われるのでここでは説明を省略する。

したがって、本実施の形態によれば、パケット送信部４により、通信用ラベルと同一の外側ラベルを有する故障検出用ラベルを付加した故障検出用パケットを、故障検出用ＭＰＬＳパスに送信するようにしたことで、コアルータ１００においては、故障検出用パケットの外側ラベルと通信用パケットの外側ラベルの変換に同一値を用いることになり、コアルータ１００による外側ラベルの変換に故障が発生した場合には、それが故障検出用パケットの外側ラベルに確実に反映されるので、故障監視部６により、故障検出用パケットに対する宛先エッジルータからの応答パケットさえ監視していれば、コアルータ１００におけるラベル変換の故障を見落とすことなく検出することができる。

これにより、ＭＰＬＳパスの故障検出方法において、コアルータのラベル変換不良に基づく故障未検出を防止することができる。

尚、本実施の形態においては、パケット送信部は、故障検出用パケットを外部ネットワークからの通信用パケット受信したタイミングに同期して、故障検出用ＭＰＬＳパスに送信し、故障検出処理を行うような構成にしたが、これに限られるものではない。例えばＭＰＬＳパスの確立以降、予め設定した周期に基づいて、タイミング情報生成部により時刻情報をカウントし、故障検出用パケットを定期的に故障検出用ＭＰＬＳパスに送信することで、故障検出処理を行うような構成にしてもよい。

また、本実施の形態においては、宛先エッジルータからエッジルータ１へのＩＣＭＰエコーリプライ応答パケットの応答経路は、コアルータ１００とは異なる図示しないコアルータを経由したＭＰＬＳパスにより予め確保するようにしたが、これに限られるものではない。例えば、宛先エッジルータは、受信したＩＣＭＰエコーリクエストパケットのＩＰアドレスに基づいて、ＩＣＭＰエコーリプライ応答パケットを、ＩＰルーティングを使用して各ルータを中継しながらホップバイホップでエッジルータ１へ返信するようにしてもよい。

また、本実施の形態においては、ＭＰＬＳネットワーク内においてラベルに基づいたパケット転送を行いうコアルータは１つであったが、これに限られるものではなく、複数のコアルータを経由してパケット転送を行うようにネットワークを設計してもよい。

このような構成とすることで、エンド−エンドのエッジルータが同一であっても、複数のコアルータを経由した複数のＭＰＬＳパスを設定することが可能なり、例えば、エッジルータ１によるパスの故障検出処理のステップ６において、一方のＭＰＬＳパスの故障を検出した場合には、例えば他方の正常なＭＰＬＳパスを迂回パスとして切り換えるステップを加えることで、ＭＰＬＳネットワークにおいて効率的なトラフィックを行うことが可能となる。

また、本実施の形態においては、外部ネットワークから受信する通信用パケットは、ＡＴＭ若しくはフレームリレーのレイヤ２パケットを想定し、レイヤ２パケットが有する既存のレイヤ２ヘッダのフィールドに通信用ラベルを書き込むようにしたが、これに限られるものではない。例えば、外部ネットワークから受信する通信用パケットは、イーサネット（登録商標）などのレイヤ２パケットであってもよい。この場合には、シムヘッダ（ＭＰＬＳヘッダ）をレイヤ３ヘッダ（ＩＰヘッダ）の前に付加する。

また、本実施の形態においては、通信用パケット、故障検出用パケットと、これらパケットに付加するラベルは同一の記憶部に記憶するようにしたが、これに限られるものではない。例えば、コアルータへ転送されるべきパケットのデータを、バッファメモリに一時的に格納するような構成にしてもよい。

本実施の形態に係るエッジルータを概略的に示した構成図である。 ＭＰＬＳネットワークの各ルータ間においてラベルスタックを使用して設定されたＭＰＬＳパスを仮想的に示した図である。 本実施の形態に係るエッジルータが有するＭＰＬＳ毎の送信パケットに付加するラベルを示したテーブル図である。 本実施の形態に係るエッジルータから宛先エッジルータへのＭＰＬＳパス上に介在するコアルータによるラベル変換処理を説明する概略図である。 本実施の形態に係るエッジルータによるＭＰＬＳパスの故障検出処理を示すフローチャートである。 ＭＰＬＳネットワークの各ルータ間において設定されたＭＰＬＳパスを仮想的に示した図である。 従来の故障検出処理を行うエッジルータから宛先エッジルータへのＭＰＬＳパス上に介在するコアルータによるラベル変換処理を説明する概略図である。

符号の説明

１…本実施の形態に係るエッジルータ
２…記憶部
３…ラベル付加部
４…パケット送信部
５…パケット受信部
６…故障監視部
７…タイミング情報生成部
８…ラベルスタックを使用して設定された通信用ＭＰＬＳパス
９…ラベルスタックを使用して設定された故障検出用ＭＰＬＳパス
１０〜１９…エッジルータ
２１…従来のＭＰＬＳパスの故障検出処理を行うエッジルータ
２２…従来の故障検出用ＭＰＬＳパス
２３…従来の通信用ＭＰＬＳパス
２４…従来の故障検出用パケット
２５…従来の通信用パケット
３０…ラベルスタックを使用した故障検出用パケット
３１…ラベルスタックを使用した通信用パケット
１００…コアルータ
１１０〜１１９…ラベルスタックを使用して、エッジルータ１とエッジルータ１０〜１９との間に設定されたＭＰＬＳパス
２１０〜２１９…エッジルータ２１とエッジルータ１０〜１９との間に設定されたＭＰＬＳパス

Claims (4)

1. ＭＰＬＳネットワークの始端に位置するエッジルータであって、
   ＭＰＬＳネットワーク内に位置するコアルータへの経路情報を有する通信用ラベル及びラベルスタックにより当該通信用ラベルと同一の外側ラベルを有する故障検出用ラベルを記憶しておく記憶手段と、
   故障検出用パケット及び外部から受信した通信用パケットを記憶しておくメモリと、
   前記記憶手段から前記通信用ラベルを読み出し、前記メモリから前記通信用パケットを読み出し、当該通信用パケットに前記通信用ラベルを付加すると共に、前記記憶手段から前記故障検出用ラベルを読み出し、前記メモリから前記故障検出用パケットを読み出し、当該故障検出用パケットに前記故障検出用ラベルを付加するラベル付加手段と、
   当該通信用パケットを、前記コアルータを経由したＭＰＬＳネットワークの終端に位置する宛先エッジルータとの間に予め設定された通信用ＭＰＬＳパスに送信すると共に、当該故障検出用パケットを、前記コアルータを経由した前記宛先エッジルータとの間に予め設定された故障検出用ＭＰＬＳパスに送信するパケット送信手段と、
   前記故障検出用パケットに対する前記宛先エッジルータからの応答パケットを受信する応答パケット受信手段と、
   前記応答パケットを受信した場合には、前記コアルータにおいて前記故障検出用パケット及び前記通信用パケットのラベル張り替えが正常に行われたと共に前記故障検出用ＭＰＬＳパス及び前記通信用ＭＰＬＳパスが導通していると判定し、前記応答パケットを受信しなかった場合には、前記故障検出用ＭＰＬＳパス及び前記通信用ＭＰＬＳパスにおいて故障が発生したと判定する故障監視手段と、
   を有することを特徴とするエッジルータ。
2. 前記ラベル付加手段は、外部ネットワークから受信したレイヤ２パケットに前記通信用ラベルを付加すると共に、レイヤ３パケットに前記故障検出用ラベルを付加することを特徴とする請求項１記載のエッジルータ。
3. ＭＰＬＳネットワークの始端に位置するエッジルータにおけるＭＰＬＳパスの故障検出方法であって、
   ＭＰＬＳネットワーク内に位置するコアルータへの経路情報を有する通信用ラベル及びラベルスタックにより当該通信用ラベルと同一の外側ラベルを有する故障検出用ラベルを記憶手段に記憶しておくステップと、
   故障検出用パケット及び外部から受信した通信用パケットをメモリに記憶しておくステップと、
   ラベル付加手段により、前記記憶手段から前記通信用ラベルを読み出し、前記メモリから前記通信用パケットを読み出し、当該通信用パケットに前記通信用ラベルを付加すると共に、前記記憶手段から前記故障検出用ラベルを読み出し、前記メモリから前記故障検出用パケットを読み出し、当該故障検出用パケットに前記故障検出用ラベルを付加するステップと、
   パケット送信手段により、当該通信用パケットを、前記コアルータを経由したＭＰＬＳネットワークの終端に位置する宛先エッジルータとの間に予め設定された通信用ＭＰＬＳパスに送信すると共に、当該故障検出用パケットを、前記コアルータを経由した前記宛先エッジルータとの間に予め設定された故障検出用ＭＰＬＳパスに送信するステップと、
   応答パケット受信手段により、前記故障検出用パケットに対する前記宛先エッジルータからの応答パケットを受信するステップと、
   故障監視手段により、前記応答パケットを受信した場合には、前記コアルータにおいて前記故障検出用パケット及び前記通信用パケットのラベル張り替えが正常に行われたと共に前記故障検出用ＭＰＬＳパス及び前記通信用ＭＰＬＳパスが導通していると判定し、前記応答パケットを受信しなかった場合には、前記故障検出用ＭＰＬＳパス及び前記通信用ＭＰＬＳパスにおいて故障が発生したと判定するステップと、
   を有することを特徴とするＭＰＬＳパスの故障検出方法。
4. 前記ラベル付加手段により、外部ネットワークから受信したレイヤ２パケットに前記通信用ラベルを付加すると共に、レイヤ３パケットに前記故障検出用ラベルを付加するステップを有することを特徴とする請求項３記載のＭＰＬＳパスの故障検出方法。

Images